2. Culture à grande échelle
2.1. Les bioréacteurs
Un bioréacteur est une enceinte close conçue pour la culture de divers types de cellules (animales, végétales, bactériennes, levures ou moisissures).
Il permet de contrôler et de réguler précisément les paramètres physiques et chimiques tels que la température, le pH, l’aération, l’agitation, la concentration en substrats et en oxygène.
Les bioréacteurs doivent :
- permettre une stérilisation aisée et un maintien de l’asepsie durant tout le processus,
- présenter une résistance mécanique et chimique élevée (face à la corrosion, à la pression ou aux produits métaboliques).
Types de bioréacteurs selon le volume :
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Type de bioréacteur |
Volume maximal |
Mode de stérilisation |
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Bioréacteur de laboratoire (verre) |
≤ 18 L |
Stérilisation à l’autoclave |
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Bioréacteur de laboratoire in situ |
≤ 30 L |
Stérilisation automatique intégrée |
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Bioréacteur pilote |
≤ 300 L |
Contrôle semi-automatisé |
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Bioréacteur industriel |
Jusqu’à 500 000 L (500 m³) |
Contrôle automatisé complet |
Les bioréacteurs de petit volume (< 10 L) sont souvent en verre, tandis que ceux de grande capacité (20–100 000 L) sont en acier inoxydable.
(Figure 1 : Étapes générales d’un procédé de fermentation)